本發(fā)明涉及一種孔徑為300nm-2000nm曝氣棒處理高濃度難降解有機(jī)廢水的裝置及方法。

背景技術(shù)：

高濃度難降解有機(jī)廢水處理從技術(shù)和處理成本都是難點(diǎn)，常用的生化方法主要針對易降解有機(jī)物，通過微生物進(jìn)行降解，但是對于難降解有機(jī)物，即使通過長時(shí)間厭氧處理，雖有一定效果，但是時(shí)間長、設(shè)備龐大，溫度控制區(qū)間小，很難控制和操作。而芬頓法等催化氧化法處理成本很高，又要消耗大量有害化學(xué)藥劑，不利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種利于環(huán)境保護(hù)的有機(jī)廢水處理裝置和方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種有機(jī)廢水處理裝置，其特征在于，包括容器，容器內(nèi)設(shè)有孔徑在300nm～2000nm的曝氣棒，曝氣棒與曝氣機(jī)連接。

優(yōu)選地，所述的曝氣棒為聚乙烯制成。

優(yōu)選地，所述的曝氣棒為內(nèi)徑為1.0cm-2.5cm；外徑為2.0cm-4.0cm；長度為30cm-150cm的中空曝氣棒，其前端封閉，后端與曝氣機(jī)連接。

優(yōu)選地，所述的曝氣棒為中空圓柱狀，水平設(shè)置，其中軸線與容器底端的距離為20cm-50cm，與容器頂端的距離為50cm-90cm，容器內(nèi)廢水液面與容器頂端的距離為20cm-40cm。

優(yōu)選地，所述的曝氣棒的前部設(shè)于托架上，托架設(shè)于容器內(nèi)，曝氣棒的后部通過螺紋或粘合劑與容器側(cè)壁連接。

本發(fā)明還提供了利用上述的有機(jī)廢水處理裝置處理有機(jī)廢水的方法，其特征在于，包括：將有機(jī)廢水加入容器中，利用所述的曝氣棒進(jìn)行曝氣處理，用吸油氈吸附或刮油機(jī)刮除分離浮于水面的油狀物，將有機(jī)廢水排出容器。

優(yōu)選地，所述的有機(jī)廢水的COD值為300mg/L到110000mg/L。

優(yōu)選地，所述的曝氣處理時(shí)有機(jī)廢水的pH值為3-13。

優(yōu)選地，每根曝氣棒的服務(wù)體積為0.5m³-2.0m³。

優(yōu)選地，所述的曝氣處理采用氣水比為3∶1～25∶1，曝氣量30L/min-500L/min，曝氣反應(yīng)停留時(shí)間為0.5h-5.0h。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的廢水處理時(shí)，只需控制曝氣量和曝氣強(qiáng)度，不加任何化學(xué)學(xué)劑，不必用酸、堿調(diào)節(jié)，即能將廢水中溶解的、高度乳化的難降解有機(jī)物通過擾動(dòng)、分子碰撞、粘結(jié)成為類似于“黃色油狀物”浮于水面，再用吸油氈吸附或刮油機(jī)刮除分離，達(dá)到去除有機(jī)污染物，最低COD去除效率20％，最高COD去除率可達(dá)55％，當(dāng)廢水pH在3-13范圍內(nèi)，通常不需調(diào)節(jié)pH值，直接處理，個(gè)別特例，在酸性條件下效果更好，大大擴(kuò)充了應(yīng)用范圍，因?yàn)橹恍杵貧猓蕴幚碣M(fèi)用極低。對于高濃度難降解的有機(jī)廢水和一般濃度的有機(jī)廢水，本發(fā)明均具有很好的處理效果。

附圖說明

圖1為有機(jī)廢水處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為曝氣棒結(jié)構(gòu)示意圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

本發(fā)明中所述的孔徑為有效孔徑。本發(fā)明中的有效孔徑為能夠曝氣的通孔的孔徑。

本發(fā)明各實(shí)施例中所用的混合稀有金屬催化氧化裝置包括催化氧化池以及設(shè)于催化氧化池中的混合稀有金屬催化氧化模塊(裝填的體積容量為20-50％)，所述的混合稀有金屬催化氧化模塊的制備方法為：

步驟1：將氧化稀土含量約為4％的低品位稀土礦(含有氧化釹0.48％、氧化鑭0.32％、氧化釔1.24％、氧化鏑0.33％和氧化鋁0.1％)與重量比濃度為35％的鹽酸按照重量比1∶2.5混合，攪拌后活化8h，靜置沉淀，固液分離，得到稀土原料，存放于塑料桶中備用；

步驟2：將粒徑為2～20mm的生鐵屑100kg、粒徑5～15mm的銅屑0.5kg、步驟1得到的稀土原料60kg、粒徑為5～15mm的銀粒0.015kg、粒徑為5～15mm的焦碳粒40kg以及黏土混合料250kg(含有頁巖25kg、煤粉15kg，其余為粘土)混合攪拌，加水至粘稠狀，放在由鋼板焊接而成的模具中壓實(shí)成形，取出晾干，放入馬弗爐中升溫處理，先以10℃/h升溫3h，再以50℃/h升溫2h，然后以50℃/h的速度加速升溫至1200℃，保溫2h，自然降溫約24h后到50～60℃，取出，自然冷卻，得到混合稀有金屬催化劑模塊。

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)施例的有機(jī)廢水處理裝置，包括容器4，容器4內(nèi)設(shè)有孔徑在300nm-2000nm的曝氣棒2(又稱類納米曝氣棒)，曝氣棒2與曝氣機(jī)連接，通入空氣1。所述的曝氣棒2的前部設(shè)于托架5上，托架設(shè)于容器4內(nèi)，曝氣棒2的后部通過螺紋與容器4側(cè)壁連接。所述的曝氣棒2為中空圓柱狀，水平設(shè)置，其中軸線與容器4底端的距離為30cm，與容器4頂端的距離為70cm，容器4內(nèi)廢水液面3與容器4頂端的距離為30cm。

如圖2所示，所述的曝氣棒2為聚乙烯制成，為市售產(chǎn)品，購自上海天平過濾設(shè)備有限公司，有效孔徑在300nm～2000nm，也可采用市售的其它相同孔徑的產(chǎn)品。所述的曝氣棒2為內(nèi)徑為2cm；外徑為3cm；長度為100cm的中空曝氣棒，其前端13封閉，中部設(shè)有曝氣孔，后端11與曝氣機(jī)連接。

容器4的進(jìn)水流量根據(jù)廢水濃度、難降解程度和處理后的要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，一般以曝氣管長度、服務(wù)面積、反應(yīng)停留時(shí)間、曝氣量、曝氣強(qiáng)度等因素進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算。根據(jù)液位高度確定曝氣壓力，按處理水量擴(kuò)大曝氣棒數(shù)量。

實(shí)施例2

采用實(shí)施例1中的有機(jī)廢水處理裝置處理有機(jī)廢水的方法為：

某染料中間體化工廢水COD＝100700mg/l，pH＝3。

先加油水分離劑(中性金屬鹽復(fù)合物，含硫酸鋁30％及氯化鎂22％混合調(diào)節(jié)成pH6.5-7.5之間)2％，在混合稀有金屬催化氧化裝置中曝氣8h，用10％的碳酸鈉溶液調(diào)pH至8，加0.03％PAM混凝沉淀0.5h，此時(shí)COD＝60000mg/l，過濾，進(jìn)入實(shí)施例1中的有機(jī)廢水處理裝置的容器4，利用所述的曝氣棒2進(jìn)行曝氣處理，選用曝氣棒的數(shù)量按照每根曝氣棒的服務(wù)體積為1.0m³，曝氣量70L/min，氣水比為3∶1，曝氣反應(yīng)停留時(shí)間為4h，再加0.2％堿式氯化鋁(PAC)絮凝沉淀0.5h，COD＝27000mg/l，COD去除率達(dá)55％。然后用10％的硫酸調(diào)pH＝4，加硫酸亞鐵5％，濃度為(6-10％)的過氧化氫溶液3％，繼續(xù)按上述條件進(jìn)行曝氣處理6h，沉降后COD＝500mg/l以下，達(dá)到集中污水處理廠接管要求，此處類納米曝氣棒在工藝中去除COD達(dá)55％，由于不加藥劑，成本十分低廉。

實(shí)施例3

采用實(shí)施例1中的有機(jī)廢水處理裝置處理有機(jī)廢水的方法為：

某家紡印染廠主要生產(chǎn)窗簾布，其精練廢水COD＝6000mg/l，pH＝13，直接加0.05％PAC混凝沉淀0.5h，出水COD＝3000mg/l；進(jìn)入實(shí)施例1中的有機(jī)廢水處理裝置的容器4，利用所述的曝氣棒2進(jìn)行曝氣處理，選用曝氣棒的數(shù)量按照每根曝氣棒的服務(wù)體積為1.0m³，曝氣量70L/min，氣水比為3.5∶1，曝氣反應(yīng)停留時(shí)間為4h，用刮油機(jī)刮除分離浮于水面的黃色油狀物，COD下降到1550mg/l，去除率達(dá)48％，將有機(jī)廢水排出容器4，進(jìn)行混合稀有金屬催化氧化裝置中曝氣6h，然后加1％PAC和0.05％聚丙烯聚丙烯酰胺(PAM)混凝沉淀0.5h，出水COD＝250mg/l。

實(shí)施例4

采用實(shí)施例1中的有機(jī)廢水處理裝置處理有機(jī)廢水的方法為：

某印染廠染色廢水COD＝550mg/l；PH＝11。直接加入實(shí)施例1中的有機(jī)廢水處理裝置的容器4中，利用所述的曝氣棒2進(jìn)行曝氣處理，選用曝氣棒的數(shù)量按照每根曝氣棒的服務(wù)體積為1.5m³，曝氣量50L/min，氣水比為2∶1，曝氣反應(yīng)停留時(shí)間為2h，用刮油機(jī)刮除分離浮于水面的黃色油狀物，COD下降到413mg/l，去除率達(dá)25％，將有機(jī)廢水排出容器4，進(jìn)入混合稀有金屬催化氧化裝置曝氣3h，再加1％PAC和0.05％PAM混凝沉淀0.5h，出水COD＝50mg/l。